基于ST40GX1與STi5514網絡交互式數字機頂盒硬件平臺設計
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１．２．１ 系統設備
ST40GX1系統設備包括中央處理器ＣＰＵ、用于ＤＳＰ功能的浮點運算單元／加乘處理單元（ＦＰＵ／Ｍａｃ）、存儲管理單元（ＭＭＵ）以及ＤＭＡ控制模塊。
其中，ＣＰＵ為 ３２位ＳｕｐｅｒＨ ＲＩＳＣ，２通道超標量體系結構主頻１６６ＭＨｚ，１６位指令定長Ｌｏａｄ－Ｓｔｏｒｅ結構 ８ＫＢ直接指令緩存，１６ＫＢ直接操作數緩存，帶有一個片上乘法器。
存儲器支持４Ｇ的存儲空間，支持單塊或多塊虛擬內存模式。頁面大小可以為１ＫＢ、４ＫＢ、６４ＫＢ或１ＭＢ。支持４通道全相關指令ＩＴＬＢ（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ Ｌｏｏｋａｓｉｄｅ Ｂｕｆｆｅｒ）、６４通道全相關指令以及操作數ＵＴＬＢ。支持軟件控制的更新算法以及隨機計數的更新算法。這為３２位保護模式下的操作系統提供了完備的硬件平臺。
通用ＤＭＡ控制器支持５個通道的數據傳輸，其中４個通道可以用于存儲器到存儲器或存儲器到外設之間的數據傳送，另外一個通道為帶緩沖的多路復合通道。支持２Ｄ塊的搬動以及鏈表操作。兩個通道的ＤＭＡ握手信號和ＥＭＩ接口信號被用于ＭＰＸ總線操作。
１．２．２ 外設接口模塊
外設接口模塊包括通用接口模塊和視頻專用接口模塊。
通用接口模塊包括兩個與ＳＴ４０系列處理器兼容的全雙工異步串行通信端口、中斷控制器、符合ＩＥＥＥ１１４９規范的調試控制器、實時時鐘、４個用戶可編程的ＰＬＬ、２４位輸入輸出方向可配置的并行Ｉ／Ｏ口，兩個符合ｖ１．１規范的ＵＳＢ主控制器和收發器、Ｍｏｄｅｍ模擬前端接口ＭＡＦＥ、兩個可配置為支持Ｉ２Ｃ或ＳＰＩ總線接口標準的同步串行控制器（ＳＳＣ０ＳＳＣ１）、Ｔｅｌｅｔｅｘｔ輸入接口、兩個使用異步協議的ＳｍａｒｔＣａｒｄ接口、用于和外部微處理器通信的存儲映射郵箱（Ｍａｉｌｂｏｘ），符合ＰＣＩ２．１規范的ＰＣＩ接口控制器、兩路音頻ＰＣＭ輸入接口和一路ＰＣＭ輸出接口等。
視頻專用接口以及處理模塊包括字視頻輸入端口和２Ｄ圖像處理器。
兩個ＣＣＩＲ６０１－６５６視頻輸入端口（ＤＶＰ０，ＤＶＰ１）可以同時輸入ＹＣｂＣｒ ４：２：２格式的視頻數據，并將其裝入局部存儲器。對沒有內嵌同步信號的視頻還根據ＳＡＶ／ＥＡＶ協議提供了外同步信號支持，用戶可以從輸入的視頻圖像中設定視頻捕獲窗口以及活動窗口的子窗口。數字編碼器（ＤＥＮＣ）將數字視頻流轉換為標準的模擬基帶ＰＡＬ／ＳＥＣＡＭ／ＮＴＳＣ信號以及ＲＧＢ和ＹＵＶ模擬分量信號。如果在ＬＭＩ上使用３２位的ＤＲＡＭ，則可以獲得ＲＧＢ２４位的數字視頻流。 ２Ｄ圖像處理器（或圖像塊傳送引擎）擁有兩個２Ｄ ＤＭＡ圖像數據輸入源，可完成一整套強大處理操作。除了完成普通２Ｄ圖形加速功能外，還可完成不同圖形格式（ＲＧＢ／ＹＵＶ等）之間的轉換，其中包括塊填充、塊拷貝、異步復合、色彩變換以及２Ｄ縮放處理等功能。
２ 基于ＳＴｉ５５１４和ＳＴ４０ＧＸ１的系統構成
根據ＳＴｉ５５１４和ＳＴ４０ＧＸ１的功能特點提出的系統總體結構方案如圖１所示。
２．１ 前端解碼部分
由于ＳＴｉ５５１４內置三路ＴＳ流解擾通道，故采用雙路的Ｔｕｒｎｅｒ＋ＳＴＶ０２９７ＱＡＭ解調器同時解調兩個頻道的基于ＤＶＢ－Ｃ的視頻數據傳輸流。充分利用ＳＴｉ５５１４的硬件解擾、控制處理以及解碼能力，可以實現畫中畫功能。其中Ｔｕｒｎｅｒ可以采用ＭｉｃｒｏＴｕｎｅ的ＭＴ２０４０單芯片調諧器以節省空間和成本。此外，通過外接ＳＴＥ４２２，對ＩＥＥＥ１３９４接口輸入提供支持。
２．２ 后端解碼部分
后端解碼由ＳＴｉ５５１４完成。ＳＴｉ５５１４通過外接８ＭＢ共享的ＳＤＲＡＭ完成在信道解調、解復用以及解碼過程中所需要的存儲資源，ＳＴｉ５５１４通過ＭＰＸ總線共享位于ＳＴ４０ＧＸ１ ＥＭＩ接口上的１６ＭＢ ＦＬＡＳＨ。通過ＡＴＡ接口外接硬盤存儲器以擴展ＶＣＲ應用。ＳＴｉ５５１４解碼后的符合ＩＴＵ－Ｒ６０１＿６５６標準的視頻數據通過視頻輸出端口直接輸入到ＳＴ４０ＧＸ１的兩路視頻輸入端口中的ＤＶＰ０。ＳＴｉ５５１４向ＳＴ４０ＧＸ１發送２７ＭＨｚ的像素時鐘以及同步信號，以確保ＳＴｉ５５１４視頻數據正確接收。
２．３ 圖形處理及便于交互式應用的網絡接口
交互式應用硬件實現部分由ＳＴ４０ＧＸ１以及相應的網絡接口完成。
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